GNSS星載原子鐘時(shí)頻特性分析與超快速鐘差預(yù)報(bào)算法研究.pdf

1、時(shí)間作為事件發(fā)生的標(biāo)簽，其在衛(wèi)星導(dǎo)航定位領(lǐng)域有著舉足輕重的意義。地面接收機(jī)要想實(shí)現(xiàn)定位的目的，必須要接收衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，而導(dǎo)航電文中的時(shí)刻大多與衛(wèi)星原子鐘有關(guān)，故對(duì)星載原子鐘進(jìn)行時(shí)頻特性分析有助于實(shí)時(shí)監(jiān)控原子鐘的狀態(tài)，從而保障衛(wèi)星的健康正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位是未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航定位的發(fā)展趨勢(shì)，其實(shí)現(xiàn)方式之一是采用超快速軌道和鐘差產(chǎn)品進(jìn)行定位。隨著衛(wèi)星超快速軌道產(chǎn)品精度的大力提升，而超快速鐘差產(chǎn)品卻遲滯不前，故而加大對(duì)超快速

2、鐘差預(yù)報(bào)的研究對(duì)于加速實(shí)時(shí)精密單點(diǎn)定位技術(shù)‘最后一公里’有著重要的意義。
　　星載原子鐘的時(shí)頻特性分析結(jié)論為超快速鐘差的建模預(yù)報(bào)奠定了理論基礎(chǔ)，因而本文在緊密結(jié)合上述兩個(gè)研究目標(biāo)的前提下，對(duì)本文研究?jī)?nèi)容和主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)進(jìn)行了如下歸納：
　　1）針對(duì)目前時(shí)頻技術(shù)方差分析軟件不開源的問(wèn)題，本文結(jié)合各種文獻(xiàn)資料開發(fā)出具有桂林電子科技大學(xué)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的名為L(zhǎng)ANLAN的方差技術(shù)Matlab語(yǔ)言工具包，并成功應(yīng)用到原子鐘的時(shí)頻特性分析上；

3、
　　2）運(yùn)用自主開發(fā)的方差技術(shù)工具包對(duì)GNSS星載原子鐘進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：在原子鐘噪聲種類方面，QZSS系統(tǒng)最多（5種），其次是GPS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)，再其次是GLONASS系統(tǒng)，最少的是GALILEO系統(tǒng)；就衛(wèi)星系統(tǒng)整體穩(wěn)定性性能方面而言，GALILEO系統(tǒng)最佳，其次GPS系統(tǒng)、QZSS系統(tǒng)和BDS系統(tǒng)，最差為GLONASS系統(tǒng)；
　　3）采用混沌加權(quán)一階局域法對(duì)超快速鐘差進(jìn)行預(yù)報(bào)分析，得出傳統(tǒng)的譜分析模型預(yù)報(bào)精度

4、與IGU-P產(chǎn)品精度保持一致，因此，足以對(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐘差產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒價(jià)值；
　　4）本文設(shè)計(jì)了一套基于譜分析模型的起點(diǎn)偏差修正公式，通過(guò)判斷各模型預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)的第一個(gè)值是否在IGU-O差分序列之外來(lái)進(jìn)行修正。針對(duì)GPS衛(wèi)星的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：起點(diǎn)偏差修正方法對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)采用的三種預(yù)報(bào)方法在IIR、IIR-M和IIF類型衛(wèi)星上的平均精度提升率分別為0.60%、0.69%和1.37%，且該方法促使修正后的模型精度在GPS大部分衛(wèi)星上面優(yōu)